JP2599993B2 - 鉄骨鉄筋コンクリート造柱脚 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄骨鉄筋コンクリート造建築物の柱脚に関す
るものである。

〔従来の技術〕

鉄骨鉄筋コンクリート造柱脚は、鉄骨柱とこの鉄骨柱
の外方に複数個の鉄筋を配設して構成する。第９図は従
来の鉄骨鉄筋コンクリート造柱脚の例を示す一部省略縦
断面図である。第９図において柱脚40は鉄骨柱41、複数
個の鉄筋42、コンクリート43、ベースプレート44、複数
個のアンカーボルト45および基礎コンクリート46によっ
て構成される。すなわち鉄骨柱41の下端部にベースプレ
ート44を溶接により一体に接合し、ベースプレート44に
複数個のアンカーボルト45を連結し、アンカーボルト45
を基礎コンクリート46中に埋設する。この場合ベースプ
レート44は一般に鋼板によって形成するのであるが、剛
性および耐力を充分に確保することができない。またリ
ブ等を設けて補強する手段を採用しても、アンカーボル
ト45との連結部近傍が局部変形するため剛性の確保が困
難である。従って従来の柱脚40においては、ベースプレ
ート44を含む鉄骨部分の強度が充分でなく、鉄筋42およ
びコンクリート43によって構成される鉄筋コンクリート
部分しか充分に強度を発揮することができない。このた
め前記鉄骨部分の強度不足を補充すべく補強鉄筋47を配
設するか、前記鉄筋42の直径および／または設置数を増
大する等の手段、更には柱脚40全体の横断面寸法を増大
する必要がある。従って建築物の有効利用空間を減少さ
せ、また鉄筋42の密集により配筋作業が煩雑になるのみ
ならず、コンクリート43の充填性を悪化させるという問
題点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記問題点を解決するために、例えば第10図に示すよ
うな構造のものが実施されている。第10図において、柱
50は第９図に示すものと同様に鉄骨柱51、複数個の鉄筋
52、コンクリート53、ベースプレート54、複数個のアン
カーボルト55および基礎コンクリート56によって構成さ
れるが、鉄骨柱51が連続して基礎コンクリート56中に埋
設されている点に特徴がある。従って柱50は柱頭部50a
および柱脚部50bの両者共、鉄骨部分の性能と鉄筋コン
クリート部分の和に相当する性能を具有することとな
る。このため前記第９図に示すものにおけるような柱脚
部50bの横断面寸法の増大、鉄筋52の直径および／また
は設置数の増大という問題点が一応は解消される。

しかしながら第10図から明らかなように、鉄骨柱51を
基礎コンクリート56中に埋設するため、アンカーボルト
55を基礎コンクリート56より深い他の基礎コンクリート
57中に埋設する必要があり、基礎工事費が増大するとい
う問題点がある。また各々基礎コンクリート56,57の打
設作業を行う必要があると共に、鉄骨柱51と基礎コンク
リート56中の鉄筋58とが干渉するため、配筋作業が煩雑
となり、工期が長期化するという問題点が併存する。

次に柱脚を形成する場合には、例えば第11図に示すよ
うな手段によるものが多い。すなわち鉄骨柱61の下端部
にベースプレート62を例えば溶接によって接合し、基礎
コンクリート63中に予めアンカーボルト64を埋設すると
共に、基礎コンクリート63上に部分モルタル65を設けた
状態で鉄骨柱61およびベースプレート62を載置する。位
置決め後、枠66を介してベースプレート62と基礎コンク
リート63との間にモルタル67を注入充填するのである。

この場合鉄骨柱61とベースプレート62とは、ベースプ
レート62の上面のみで溶接接合してあるため、溶接歪が
発生してベースプレート62の底面の平坦度が損なわれ、
鉄骨柱61の位置決めが極めて煩雑となるという問題点が
ある。また鉄骨柱61とベースプレート62とを位置決め後
においてモルタル67を充填した際において、ベースプレ
ート62の底面に空気を混入することがあり、モルタル67
内に空洞を形成する結果、ベースプレート62と基礎コン
クリート63との密着度を低下させ、建物全体の耐震性を
劣化させるという問題点も併存する。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、鉄
骨部分の強度を充分に確保し得ると共に、配筋作業が容
易であり、工期を短絡し得る鉄骨鉄筋コンクリート造柱
脚を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、鉄骨
柱の下端部に柱脚金物を一体に接合すると共に、この柱
脚金物に複数個のアンカーボルトを連結し、鉄骨柱の外
方に複数個の鉄筋を配設して構成した鉄骨鉄筋コンクリ
ート造柱脚において、鋳鋼または鍛鋼により、底板部と
底板部より厚さ寸法の大なる突出部を有するように一体
に形成すると共に、前記突出部の上面を鉄骨柱の下端部
端面と当接し得るように平面に形成し、前記底板部の底
面中央部に底面と実質的に同一平面に形成した平坦部を
設けると共に、底板部の底面に１個若しくは複数個の凹
部を形成し、前記底板部の外形輪郭の少なくとも一部に
切欠部を設ける、という技術的手段を採用した。

本発明において、柱脚金物の突出部に、上下に貫通す
る空気抜穴を１個若しくは複数個設けると、柱脚金物の
下面におけるモルタルに空洞部が形成されるのを防止
し、建物の耐震性を向上させる上で好ましい。

また柱脚金物を基礎コンクリートより上方に設置する
と基礎コンクリートの打設作業が容易となるため好まし
い。

更にアンカーボルトを引張り強さ50kg/mm²以上の高張
力材料によって形成すると好ましい。

〔作用〕

上記の構成により、柱脚を構成する鉄筋部分の強度が
充分に確保されると共に、柱脚金物と鉄筋との干渉を防
止して配筋作業を容易にできる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す一部省略縦断面図、第
２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面拡大図である。両図
において、柱脚10は鉄骨柱11、複数個の鉄筋12、コンク
リート13、柱脚金物14、複数個のアンカーボルト15およ
び基礎コンクリート16によって構成される。鉄骨柱11は
例えばＨ形鋼11aと中央部を縦断してなる他のＨ形鋼11b
とをウエブ部において溶接接合し、横断面形状を略十字
状に形成する。

柱脚金物14は鋳鋼または鍛鋼によって後記するように
平面形状を略十字状に形成すると共に、底板部と底板部
より厚みの大なる突出部とを一体に形成する。突出部の
上面は平面とし、鉄骨柱11の下端部に溶接によって一体
に接合する。この場合鉄骨柱11の下端部には溶接用の開
先（図示せず）を設ける。次にアンカーボルト15の下端
部には定着板15aを挟着して基礎コンクリート16中に埋
設すると共に、前記柱脚金物14と連結する。なお柱脚金
物14はその底面が基礎コンクリート16の上端面と同一
か、またはモルタル（図示せず）を介してそれより上方
の位置に設ける。

第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）は夫々第１図および第２図
における鉄骨柱11の例を示す横断面形状を示す説明図で
ある。すなわち第１図に示すように柱脚金物14の突出部
の上面を平面に形成したことにより、第３図（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示すような種々の横断面形状を有する鉄
骨柱11にも適用できる。従って夫々の横断面形状の鉄骨
柱11に対応する柱脚金物14を準備する必要がなく、柱脚
金物14の種類を減少することができる。なお第３図
（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す鉄骨柱11は、夫々中柱用、側
柱用および隅柱用として建築現場において頻繁に使用さ
れる態様であるため、本発明における柱脚金物14の使用
は極めて有効である。

次に第４図は本発明の実施例における柱脚金物14の第
１の例を示す平面図、第５図は第４図におけるＤ−Ｄ線
断面図である。両図において柱脚金物14は前述のように
鋳鋼または鍛鋼によって形成すると共に、底板部14a
と、底板部14aより厚さ寸法の大なる突出部14bとを有す
るように一体に形成する。次に突出部14bの上面を、前
記第１図および第２図に示す鉄骨柱11の下端面の外形輪
郭を包含し、かつ鉄骨柱11の下端面と当接し得るように
平面に形成する。

底板部14aの外形輪郭には切欠部14cを４個所設け、底
板部14aの全体の平面形状を略十字状に形成する。14dは
ボルト穴であり、前記第１図に示すアンカーボルト15を
挿通可能とする。次に14fは平坦部であり、底板部14aの
底面中央部に底面と実質的に同一平面に形成して設け、
平面投影形状を方形に形成した複数個の凹部14eをその
周囲に配設する。

上記の構成により、柱脚金物14の突出部14bの厚さを
充分に確保することができると共に、鉄骨柱11との溶接
接合においても従来の鋼板において発生する割れ欠陥の
発生が皆無となるため、鉄骨部分の剛性および強度を充
分に確保することができるのである。また柱脚金物14の
底板部14aの外形輪郭に切欠部14cを設けてあるため、鉄
骨柱11の外方に配設すべき鉄筋12との干渉を完全に防止
し得ると共に、鉄筋12との隙間を所定の値に確保でき、
配筋作業を容易にすることができる。更に鉄骨柱11およ
び鉄筋12の周囲に設けるべきコンクリート13の充填を完
全にすることができる。

なお底板部14aの底面に平坦部14fを設けたことによ
り、例えば前記第11図に示すように部分モルタル65を介
して前記柱脚金物14を載置位置決めする作業が容易にな
る。

次に第６図は前記第４図に示す柱脚金物14の変形例を
示す平面図、第７図は第６図におけるＥ−Ｅ線断面図で
あり、同一部分は前記第４図および第５図と同一の参照
符号で示す。第６図および第７図において、平坦部14f
の平面投影形状を略円形とし、凹部14eの平面投影形状
を略台形に形成した以外は前記第４図および第５図に示
すものと同様である。従って平坦部14fの底面積が増大
して、部分モルタル（図示せず）との接触面積が大とな
り、柱脚金物14の位置決めが安定する他は前記第４図お
よび第５図に示すものと作用も同様である。

第８図は本発明の実施例における柱脚金物14の第２の
例を示す縦断面拡大図であり、前記第７図に対応するも
のである。第８図において14gは空気抜穴であり、突出
部14bを上下に貫通するように、１個若しくは複数個設
ける。なおこの空気抜穴14gは、部分モルタル65の平面
輪郭に近傍に沿って設けると好ましい。

上記の構成により、柱脚金物14と基礎コンクリート63
との間にモルタル67を充填した場合において、モルタル
67中に空気を閉塞しても、この空気抜穴14gから柱脚金
物14の上方に排出することができる。従って柱脚金物14
の底面にモルタル67を完全に密着させることができ、建
物の耐震性を向上させ得るのである。

本実施例においては鉄骨柱の横断面が略十字状のもの
について記述したが、これに限定されることなく、横断
面が角形、多角形、円形、Ｈ形等のものであっても作用
は同様である。また柱脚金物の平面投影外形輪郭が角形
のものを示したが、多角形、円形その他の形状であって
もよい。更に切欠の形状および設置個数についても適宜
選定できることは勿論である。従って柱脚金物の形状は
本実施例における中柱用の略十字形以外に、例えば間柱
用の略Ｔ字形および隅柱用の略Ｌ字形を選定することも
できるのである。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるか
ら、下記の効果を期待できる。

（１）柱脚金物の剛性が大であるため、柱脚を構成する
鉄骨部分の剛性および強度を充分に確保することができ
る。

（２）従って柱脚の横断面を増大する必要がなく、建築
物の有効利用空間を増大することができる。

（３）鉄筋の直径および／または設置数を増大させる必
要がなく、配筋作業が容易である。

（４）鉄骨柱を基礎コンクリート中に埋設する必要がな
いため、基礎工事費の増大を防止し得ると共に、鉄骨柱
が基礎ばり中の鉄筋と干渉することがないため、基礎工
事が容易である。

（５）柱脚金物と鉄筋との干渉を防止し得るため、最適
状態に配筋することができ、柱脚の強度および信頼性を
向上し得る。

（６）鉄骨柱と柱脚金物との溶接歪が柱脚金物の底面に
及ばないため、位置決め精度を向上させ得る。

（７）鉄骨柱の横断面形状が変化しても、同一の柱脚金
物によって適応することができるため、建設現場におけ
る資材管理が容易であると共に、溶接作業が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部省略縦断面図、第２
図は第１図におけるＡ−Ａ線断面拡大図、第３図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は夫々第１図および第２図における鉄骨柱
11の横断面形状を示す説明図、第４図は本発明の実施例
における柱脚金物の第１の例を示す平面図、第５図は第
４図におけるＤ−Ｄ線断面図、第６図は第４図に示す柱
脚金物の変形例を示す平面図、第７図は第６図における
Ｅ−Ｅ線断面図、第８図は本発明の実施例における柱脚
金物の第２の例を示す縦断面拡大図、第９図および第10
図は各々従来の鉄骨鉄筋コンクリート造柱脚の例を示す
一部省略縦断面図、第11図は鉄骨柱を柱脚金物を介して
位置決め載置する状態の例を示す要部縦断面図である。 11:鉄骨柱、12:鉄筋、13:コンクリート、14:柱脚金物、
14a:底板部、14b:突出部、14c:切欠部、14e:凹部、14f:
平坦部、14g:空気抜穴。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 倫夫 福岡県北九州市若松区北浜１丁目９番１ 号 日立金属株式会社若松工場内 (72)発明者 山本 勇 福岡県北九州市若松区北浜１丁目９番１ 号 日立金属株式会社若松工場内 (72)発明者 佐藤 邦昭 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 中村 嘉宏 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 富田 昭夫 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 実開 昭49−150830（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−85603（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−33761（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄骨柱の下端部に柱脚金物を一体に接合す
   ると共に、この柱脚金物に複数個のアンカーボルトを連
   結し、鉄骨柱の外方に複数個の鉄筋を配設して構成した
   鉄骨鉄筋コンクリート造柱脚において、鋳鋼または鍛鋼
   により、底板部と底板部より厚さ寸法の大なる突出部を
   有するように一体に形成すると共に、前記突出部の上面
   を鉄骨柱の下端部端面と当接し得るように平面に形成
   し、前記底板部の底面中央部に底面と実質的に同一平面
   に形成した平坦部を設けると共に、底板部の底面に１個
   若しくは複数個の凹部を形成し、前記底板部の外形輪郭
   の少なくとも一部に切欠部を設けてなる柱脚金物を使用
   したことを特徴とする鉄骨鉄筋コンクリート造柱脚。
2. 【請求項２】柱脚金物の突出部に、上下に貫通する空気
   抜穴を１個若しくは複数個設けた請求項（１）記載の鉄
   骨鉄筋コンクリート造柱脚。
3. 【請求項３】柱脚金物を基礎コンクリートより上方に設
   置した請求項（１）若しくは（２）記載の鉄骨鉄筋コン
   クリート造柱脚。
4. 【請求項４】アンカーボルトを引張り強さ50kg/mm²以上
   の高張力材料によって形成した請求項（１）ないし
   （３）何れかに記載の鉄骨鉄筋コンクリート造柱脚。